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Warum Flash und Hybrid Storage von vSphere VVOLs profitieren

Mit vSphere VVOLs lassen sich bestehende Storage-Ressourcen in virtuellen Umgebungen verwalten, aber auch Flash und Hybrid Storage profitieren davon.

Seit Jahren verspricht VMware, das Storage-Management in seinen Umgebungen zu vereinfachen. Die VMware vSphere Virtual Volumes (VVOLs) spielen hierbei eine große Rolle.

VVOLs adressieren viele der Herausforderungen, die das Management bestehender, traditioneller Storage-Systeme in virtuellen Umgebungen mit sich bringt. Die Frage ist aber, ob auch moderne Storage-Systeme wie All-Flash-Arrays (AFA) oder hybrides Storage von einer VVOLs-Implementierung profitieren können.

Um die Installation zu vereinfachen, werden in den meisten Umgebungen einige große LUNs erstellt, auf denen dann die Data Stores der virtuellen Maschinen verteilt werden. Es ist sehr schwierig – wenn nicht unmöglich – mehrere Data Stores einer LUN zuzuweisen, um einer VM einen bestimmten Performance-Grad gewährleisten zu können. Die Alternative ist, eine LUN für jede virtuelle Maschine einzurichten, was allerdings das Management erheblich erschwert.

VVOL überbrücken dieses Problem, indem ein Volume oder eine LUN für jede VM kreiert wird und diese Volumes dann transparent verwaltet werden können. Das ermöglicht dem Storage-Administrator, die VMs zu managen nicht das darunter liegende Storage. Applikations-Performance lässt sich nun anpassen, da die VVOLs eine granularere Kontrolle erlauben. Die Technologie ist nicht perfekt und in einigen Fällen kommt sie in modernen Storage-Infrastrukturen nicht zum Einsatz.

Moderne Storage-Systeme verfügen in fast allen Fällen über Flash und die meisten dieser Systeme – vor allem hybride Arrays – gewährleisten einen bestimmten Performance-Level an spezifische Volumes oder LUNs. Bis vor kurzem war diese Performance-Garantie an den LUN-Level gebunden und ließ sich nicht auf VM-Ebene ausrollen. Ob sich hier der Einsatz von VVOLs wirklich lohnt, hängt von der Art des Storage-Systems sowie er Erwartung an bestehende Storage-Ressourcen ab.

All-Flash-Arrays und VVOLs

All-Flash-Arrays eliminieren den Bedarf an VVOLs, wenn das Unternehmen diese Arrays für alle VMs in der gesamten Produktion einsetzt. Diese Entscheidung ist eine rein praktische, erst recht in einer virtualisierten Umgebungen, und wird durch Deduplizierung und Kompression ermöglicht.

Diese Technologien können beeindruckende Resultate in virtualisierten Infrastrukturen erreichen: Eine Effizienzrate von 9:1 ist nicht ungewöhnlich. Und da die AFAs oft mehr Performance als nötig bieten, fällt der Performance-Overhead den Nutzern gar nicht erst auf.

Die Performance von All-Flash-Storage macht es zudem oft überflüssig, die Performance entsprechend den SLAs anpassen zu müssen. Wenn das Budget für das Rechenzentrum ausreicht, All-Flash als Standard für virtuelle Umgebungen einzusetzen, dann kann es gut sein, dass die Performance-Ressourcen mehr als ausreichen. Daher gibt es in einer solchen Konstellation nur einen Service Level: sehr schnell.

Ein Einsatz von VVOLs mag dann von Interesse sein, wenn das Unternehmen All-Flash-Investitionen mit hochkapazitiven Festplattensystemen oder Objektspeicher erweitern möchte. Nutzt man diese Arrays für weniger kritische oder gar ruhende virtuelle Maschinen, so kann dies langfristig All-Flash-Investitionen reduzieren. Es ist sinnvoller Erweiterungen mit Lösungen anzustreben, die Cents pro Gigabyte kosten und nicht mehrere Euro.

VVOLs ermöglichen Datenmigrationen zwischen AFAs basierend auf Service Levels. Der Administrator kann einfach die Performance einer VM von Gold auf Silver ändern und die VVOLs übernehmen den Rest der Aufgabe.

Hybrides Flash-Storage und VVOLs

Im Rechenzentrum können ebenso hybride Flash-Arrays zum Einsatz kommen, die eine Mischung aus SSDs und Festplatten bieten und die Daten automatisch zwischen diesen Speicherebenen verschieben.

Die Implementierung an sich bestimmt, wie sehr diese Systeme VVOLs benötigen. Einige Hybridsysteme beispielsweise verfügen bereits über Granularität auf VM-Ebene und können automatisch festlegen, wo der Data Store einer VM abgelegt werden soll. Der Administrator kann hier entscheiden, bestimmte VM-Typen Flash-Ressourcen zuzuweisen und andere davon auszunehmen.

Hybride Systeme ohne diesen Grad an Granularität sind üblicherweise blockbasierte Arrays, die ähnliche Beschränkungen aufweisen wie traditionelle Speichersysteme. Zwar können diese Geräte Teilkomponenten einer LUN auf Flash platzieren, allerdings erfolgt dies über einen Caching-Algorithmus und lässt sich auch nicht manuell umgehen oder überschreiben.

Der einzige Weg diese fehlende Granularität zu umgehen ist der, einzigartige LUNs für die jeweilige VM anzulegen oder ein allgemeines Performance-Profil einzurichten. So würde eine Gold-LUN beispielsweise auf Flash festgelegt sein und VMs mit dem entsprechenden Performance-Level würden dieser LUN zugewiesen. Dies funktioniert zwar nicht so nahtlos wie VVOLs, kommt aber zu einem gewissen Grad der manuellen Performance-Verwaltung gleich.

Die meisten VMware-Umgebungen nutzen einen Mix verschiedener Storage-Systeme. Einige sind Flash- oder All-Flash-basiert, andere verwenden nur Festplatten. In diesen heterogenen Umgebungen vereinfachen VVOLs die Datenbewegungen zwischen den einzelnen Storage-Tiers.

In Umgebungen, die mit nur einem AFA oder hybriden Storage-System auskommen, kann es sein, dass VVOLs nicht notwendig sind. All-Flash beschleunigt alle Prozesse und eliminiert so wahrscheinlich den Bedarf an VVOLs. Hybride Systeme – vor allem mit Granularität auf VM-Ebene – können ihre eigenen Hypervisor-übergreifenden VVOLs bereitstellen.

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Artikel wurde zuletzt im Oktober 2015 aktualisiert

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